(57)【要約】【課題】冷陰極放電管の細管化に基づく装置の小型化を実現しつつ、輝度ムラや色度ムラのない照明装置を提供する。【解決手段】本発明は、光源である冷陰極放電管２と、この放電管２から発せられた光を導光する板状の導光体１と、導光体１の下面側に設けられ、導光体１内部に導光され放出された光を下方から上方に反射させる光反射板６と、導光体１の上面側に設けられ、導光体１の上面から放出される光を制御する光制御部材１０とを備えた照明装置であって、放電管２と導光体１との間に介在し、放電管２から発せられた紫外光を可視光に変換して、その可視光を導光体１に入射するべく機能する光変換部材３を備えたことを特徴とする。【選択図】  図１
2005019049.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源部と、この光源部から発せられた光を導光する板状の導光体と、この導光体の下面側に設けられ、前記導光体内部に導光され放出された光を下方から上方に反射させる光反射板と、前記導光体の上面側に設けられ、前記導光体の上面から放出される光を制御する光制御部材とを備えた照明装置であって、前記光源部と前記導光体との間に介在し、前記光源部から発せられた紫外光を可視光に変換して前記可視光を前記導光体に入射するべく機能する光変換部材を備えたことを特徴とする照明装置。
【請求項２】
光源部と、この光源部の下面側に設けられ、前記光源部から発せられた光を下方から上方に反射させる光反射部材と、前記光源部の上面側に設けられ、前記光源部の上面から放出される光を制御する光制御部材とを備えた照明装置であって、前記光源部と前記光制御部材との間に介在し、前記光源部から発せられた紫外光を可視光に変換して前記可視光を前記光制御部材に入射するべく機能する光変換部材を備えたことを特徴とする照明装置。
【請求項３】
光変換部材が、平板状のガラス部材と、このガラス部材に形成された蛍光被膜とを用いて構成されている請求項１または２に記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、パーソナルコンピュータ、ワードプロセッサ、および液晶テレビ等に用いられる液晶表示装置のバックライト光源として使用される照明装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、液晶表示装置は、パーソナルコンピュータ、ワードプロセッサ、および液晶テレビ等の画像表示に多用されており、その用途は多岐にわたり、今後も益々拡大傾向にある。そして、かかる液晶表示装置には、通常バックライト光源として照明装置が設けられている。
【０００３】
液晶表示装置に使用される照明装置としては、例えば、エッジライト方式と称して導光体の側面から冷陰極放電管の光を入射させて導光体上面から光放出する構成のものや、直下型方式と称して液晶表示素子の背面側に冷陰極放電管を複数本配置して直接的に光放射する構成のものが知られている。
【０００４】
これらの照明装置には、図４に示すような冷陰極放電管が多用されている。この図４に示した冷陰極放電管２は、ガラスバルブ２０、ガラスバルブ２０の両端部に封止された封止金属体２１，２１、封止金属体２１，２１の先端に取り付けられガラスバルブ２０内に位置する電極２２，２２、封止金属体２１，２１に溶着されたビードガラス２３，２３、ガラスバルブ２０内面に形成された蛍光被膜２４、ガラスバルブ２０内に封入される混合ガス（例えばアルゴン、ネオン等の混合ガス）、およびガラスバルブ２０内に拡散封入される水銀等を用いて構成されている。
【０００５】
この図４に示すように構成された冷陰極放電管２においては、放電により発生する紫外光を可視光に変換するために、上記の通りガラスバルブ２０の内面に蛍光被膜２４が形成されている。この蛍光被膜２４は、一般的に、ガラス管の下端部を、容器に入れられた蛍光体スラリ中に浸漬して垂直に保持し、ガラス管内部に蛍光体スラリを所定位置まで吸引し、吸引した余分な蛍光体スラリを落下させてガラス管内面に蛍光被膜を塗布し、自然乾燥の後、例えば７００℃の高温にて焼成して蛍光被膜をガラス管内面に形成していた。
【０００６】
【特許文献１】
特開平６−３４９４０５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術には、次のような問題があった。
【０００８】
近年、各種装置の小型化に伴い装置に組み込まれる液晶表示装置等についても小型化が望まれている。この小型化を実現するためには、照明装置（バックライト）を構成する冷陰極放電管（ガラスバルブ）の極細化を進めることが好ましいが、ガラスバルブを細くすると、ガラス管に蛍光体スラリを吸引して蛍光被膜を形成する際にガラス管の下端部に蛍光体スラリが詰まったり、ガラス管内面に均一に蛍光被膜を形成することが難しいという問題があった。
【０００９】
この問題を改善するために、例えば、特許文献１においては、図５に示すように、蛍光体スラリ２４が未乾燥状態のうちにガラス管２５の下端部に横方向から空気を吹き付けて、ガラス管２５内の空気を吸引することによって、蛍光体スラリ２４がガラス管２５下端部に詰まるのを防止している。しかし、この方法においても、ガラス管２５の細管化がさらに進むと、例えば内径が１．７ｍｍ以下のような極細管になると、ガラス管２５下端部の蛍光体スラリ２４の目詰まりを完全に防止することは困難である。
【００１０】
また、ガラス管の下端部から蛍光体スラリを吸引して蛍光被膜を形成する方法においては、ガラス管の上端部と下端部とで形成される蛍光体スラリの厚みが異なり、どうしてもガラス管下端部の蛍光体スラリの被膜が厚くなるのは避けがたい。このような状態の蛍光体スラリが乾燥して、ガラスバルブ内面の蛍光被膜の膜厚が不均一な状態となると、蛍光放電管の輝度ムラや色度ムラが起こり、結果的に液晶表示装置における再生画像が不鮮明になるという問題が生じる。
したがって、本発明は、上記従来技術の問題を解決するためになされたものであって、冷陰極放電管の細管化に基づく装置の小型化を実現しつつ輝度ムラや色度ムラ等を起こさない照明装置を提供することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく、本発明の第一態様は、光源部と、この光源部から発せられた光を導光する板状の導光体と、この導光体の下面側に設けられ、前記導光体内部に導光され導光体から放出された光を下方から上方に反射させる光反射板と、前記導光体の上面側に設けられ、前記導光体の上面から放出される光を拡散させる光制御部材とを備えた照明装置であって、前記光源部と前記導光体との間に介在し、前記光源部から発せられた紫外光を可視光に変換して、前記可視光を前記導光体に入射するべく機能する光変換部材を備えたことを特徴としている。
【００１２】
このように構成された照明装置によれば、前記光源部と前記導光体との間に前記光変換部材を備え、この光変換部材を用いて前記光源部にて発せられる紫外光を可視光に変換し、この変換された可視光が、前記導光体に導入される。
すなわち、光変換部材を設けたことによって、光源部内に蛍光被膜を形成する必要がないため、蛍光被膜の目詰まりおよび厚さ不良（不均一）等を気にすることなく、前記光源部（例えば冷陰極放電管）を小型化および細管化することができる。
【００１３】
また、この第一態様にかかる照明装置によれば、細管化等された前記光源部内に蛍光被膜を形成する必要がないため、輝度ムラや色度ムラの発生がない照明装置を得ることができる。
【００１４】
さらに、本発明の第二態様は、光源部と、この光源部の下面側に設けられ、前記光源部から発せられた光を下方から上方に反射させる光反射板と、前記光源部の上面側に設けられ、前記光源部の上面から放出される光を拡散させる光制御部材とを備えた照明装置であって、前記光源部と前記光制御部材との間に介在し、前記光源部から発せられた紫外光を可視光に変換して、この可視光を前記光制御部材に入射するべく機能する光変換部材を備えたことを特徴としている。
【００１５】
この第二態様にかかる照明装置によれば、光源部と光制御部材との間に光変換部材を設けているため、上記第一態様にかかる照明装置と同様に、前記光源部内に蛍光被膜を形成する必要がない。したがって、蛍光被膜の目詰まりおよび厚さ不良（不均一）等を気にすることなく、光源部（例えば冷陰極放電管）を小型化および細管化することができる。加えて、細管化等された光源部内に蛍光被膜を形成する必要がないため、輝度ムラや色度ムラ等を起こしにくい照明装置を得ることができる。
【００１６】
また、第一および第二態様にかかる照明装置においては、光変換部材が、平板状のガラス部材と、このガラス部材に形成された蛍光被膜とを用いて構成されていることが好ましい。
【００１７】
この好ましい構成によれば、平板状のガラス部材表面に蛍光体スラリを塗布あるいは吹き付けることによって、ガラス部材に蛍光被膜を形成可能である。つまり、従来のように細管内に蛍光体スラリを吸引等して蛍光被膜を形成する必要がない。したがって、この好ましい構成によれば、従来よりも簡単に均一な厚さを有する蛍光被膜を形成可能となって、輝度ムラや色度ムラ等を起こさない照明装置を得ることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。
【００１９】
〈第一実施形態〉
図１は、本発明の第一実施形態にかかる照明装置の概略断面図を示したものである。
【００２０】
この図１に示すように、本実施形態にかかる照明装置は、光源部を成す冷陰極放電管２と、この冷陰極放電管２から発せられた紫外光を可視光に変換する光変換部材３と、この光変換部材３にて可視光に変換された光が入射され、内部にこの光を導光して外部に放射する板状の導光体１と、冷陰極放電管２からの発生光を光変換部材３に向ける光反射体９と、導光体１の一方の面側に配置され、導光体１内に導光され放出された光を反射して再度導光体１に光入射させるように機能する光反射板６と、導光体１の他方の面側に配置され、この導光体１の他方の面から放射される光の方向性などを制御する光制御部材１０とを用いて構成されている。
【００２１】
導光体１は、透明なアクリル樹脂あるいはポリカーボネート等の樹脂を成形したものであり、平面視略矩形状を成した樹脂製の板材である。この導光体１の一方の面に対して他方の面は、導光体１の長手方向に対して直交方向（以下「短手方向」ともいう。）に傾斜しており、断面形状が短手方向の一端側に向けて先細りした楔状を成している。また、導光体１における短手方向であって冷陰極放電管２に近接する面は、光変換部材３を介して冷陰極放電管２から放射された光を受光するための面（以下「受光面」ともいう。）であり、この受光面は、導光体１の長手方向に長尺な矩形状に形成されている。この受光面と冷陰極放電管２との間に光変換部材３が設けられている。
【００２２】
冷陰極放電管２は、従来（図４参照）と略同様の構成を有するものであり、ガラスバルブの内面に蛍光被膜を設けていない点のみが異なるので、ここでは、その構成に関する説明は省略する。
【００２３】
光反射体（光反射傘）９は、効率よく光を反射し得るように光沢のあるたとえばアルミニウム金属の板材を略Ｕ字状に曲げて形成したり、或いはその金属内面にさらに光反射効率の良い例えば白色系の塗料を塗布したりして形成されたものであり、冷陰極放電管２の周りを包囲し、冷陰極放電管２から発せられた光を光変換部材３および導光体１に向けて反射するように設けられている。そして、この冷陰極放電管２から発せられた光が外部に漏れないように、Ｕ字状の開口部分が導光体１の受光面近傍に接続されている。この光反射体９と導光体１とで形成される空間内に冷陰極放電管２と光変換部材３とが設けられている。
【００２４】
光反射板６は、光反射体９と同様に、光を効率よく反射し得るように光沢のある金属製の板材や樹脂製の板材から成り、この光反射板が、導光体１の傾斜面、短手方向の一端面、および長手方向の両端面に対して所定間隔を有して対向配置し得るように曲げ加工されたものである。つまり、このように形状設定された光反射板６は、導光体１の各面と対向するように配置されている。
【００２５】
光制御部材１０は、光拡散板７とプリズムシート８とを用いて構成され、光拡散板７は、導光体１の上面側に配置され、プリズムシート８は、光拡散板７の上方に配置され、光拡散板７で拡散された拡散光の方向を規正するように機能する。
【００２６】
光変換部材３は、図２に示すように、ガラス部材４の一方の表面に、紫外光を可視光に変換するための蛍光被膜５を施したものである。このように構成された光変換部材３によれば、冷陰極放電管２から発生する紫外光が光変換部材３の蛍光被膜５に照射されて（図１参照）、ここで光変換されてガラス部材４の他方表面から可視光が放出されることとなる。
【００２７】
本発明の第一実施形態にかかる照明装置は、以上のように構成されており、冷陰極放電管２を点灯装置（図示省略）によって点灯させると、冷陰極放電管２から紫外光が発生し、その紫外光のうち直接光が蛍光被膜５に照射され、同時に光反射体９によって反射された光も蛍光被膜５に入射される。紫外光は蛍光被膜５によって可視光に変換され、ガラス部材４からその可視光が導光体１に光入射される。導光体１に入射された可視光は、導光体１中を導光され、導光体から下方に放出された光は、光反射板６によって光反射され、導光体１に再入射し、結果的に導光体上方より光放出され、光制御部材１０を構成する光拡散板７およびプリズムシート８を介して上方に放射される。
【００２８】
なお、本実施形態においては、プリズムシート８を用いる場合について示したが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、導光体１あるいは光拡散板７の構成によっては必ずしも必要ではない。すなわち、光拡散板７からの放出輝度の状態に応じて、十分な放出輝度を有する場合には、プリズムシート８は特に必要ではなく、そうでない場合には、プリズムシート８の必要性を考慮すればよい。
【００２９】
本実施形態にかかる照明装置は、以上のような構成および機能を有するため、次のような効果を得ることができる。
【００３０】
本実施形態においては、冷陰極放電管２と導光体１との間に光変換部材３を備え、この光変換部材３を用いて冷陰極放電管２にて発せられる紫外光を可視光に変換して、この変換された可視光が、導光体１に導入されて反射および拡散される。すなわち、ガラス部材４に蛍光被膜５を塗布した光変換部材３を冷陰極放電管２と導光体１との間に設けたことによって、従来必要であった冷陰極放電管２内への蛍光被膜の形成が不要となる。つまり、冷陰極放電管２の内面に蛍光被膜を形成しないので、蛍光被膜の不均一によって生じる発生光の輝度ムラや色度ムラを防止することができる。
【００３１】
また、このような構成によれば、冷陰極放電管２内面に蛍光被膜を塗布する必要がないため、蛍光被膜の目詰まりおよび厚さ不良（不均一）等を気にすることなく、冷陰極放電管２を小型化および細管化することができる。さらに、この冷陰極放電管２の小型化等に伴い、これを用いて構成される照明装置の小型化も実現可能である。
【００３２】
また、本実施形態によれば、上述したように、光変換部材３が、平板状のガラス部材４と、ガラス部材４に塗布された蛍光被膜５とを用いて構成されている。このような構成によれば、平板状のガラス部材４表面に蛍光体スラリを塗布あるいは吹き付けることによって、ガラス部材４に蛍光被膜５を均一な厚みで形成可能である。つまり、従来のように細管内に蛍光体スラリを吸引等して蛍光被膜を形成する必要がない。したがって、このような構成によれば、従来よりも簡単に均一な厚さを有する蛍光被膜を形成可能となって、輝度ムラや色度ムラ等を起こさない照明装置を得ることができる。
【００３３】
〈第二実施形態〉
図３は、本発明の第二実施形態にかかる照明装置の概略断面図を示したものである。
【００３４】
この図３に示すように、本実施形態にかかる照明装置は、それぞれ円弧状である複数の反射部１７（反射傘）を連接した形状を有する光反射部材１９と、個々の反射部１７の上方に設けられた冷陰極放電管２と、冷陰極放電管２の上方に配置された光変換部材１１と、この光変換部材１１の上方に配置された光制御部材１６とを用いて構成されている。
【００３５】
本実施形態に用いられる光変換部材１１は、先に説明した第一実施形態の光変換部材３と略同様の構成を有しており、第一実施形態との相違点は、その平面積が「大」である点である。本実施形態にかかる照明装置においては、光変換部材１１が、実際の液晶表示画面（図示省略）に相当する大きさの平面積を有している。
【００３６】
また、本実施形態にて用いられる光制御部材１６も、先に説明した第一実施形態の光制御部材１０と同様の構成を有しており、光拡散板１４と、この光拡散板１４の上方に設けられたプリズムシート１５とを用いて構成されている。
【００３７】
図３に示すように構成された照明装置においては、冷陰極放電管２を点灯発光させると、その発生紫外光が、直接光あるいは光反射部材１９（各反射部１７）による反射光として、光変換部材１１の一方の面（蛍光被膜１３が形成された面）に光入射する。そして、この紫外光は、光変換部材１１の蛍光被膜１３によって可視光に変換され、変換された可視光は、光変換部材１１の他方の面（ガラス部材１２）および光制御部材１６を経て、光制御部材１６のプリズムシート１５側上方に光放出される。
【００３８】
なお、本実施形態においても、第一実施形態と同様に、プリズムシート１５を用いる場合について示したが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、光拡散板１４の光放出面の輝度状態に応じて（例えば、放出輝度が十分である場合には）、プリズムシートを配置しないような構成を採用してもよい。
【００３９】
本実施形態にて使用される光変換部材１１は、基本的に第一実施形態にて説明した光変換部材３と同様の構成（ガラス部材１２に蛍光被膜１３を塗布等した構成）を有するため、上記第一実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４０】
また、この第二実施形態においては、複数の冷陰極放電管２を用いて照明装置が構成されているため、従来のように、それぞれの冷陰極放電管内面に蛍光被膜を形成すると、各冷陰極放電管の箇所によって輝度ムラや色度ムラが生じると共に、冷陰極放電管ごとにも輝度ムラや色度ムラが生じるおそれがあるため、従来の構成によれば、面状の照明装置の各箇所に輝度ムラや色度ムラが生じるおそれがある。
【００４１】
しかしながら、本実施形態においては、面状のガラス部材１２に対して蛍光被膜１３を形成しているため、このような輝度ムラや色度ムラの発生を効果的に防止することができる。具体的には、平板状のガラス部材１２に蛍光体スラリを塗布して焼成することによって蛍光被膜１３が形成されるため、冷陰極放電管の内面に蛍光被膜を形成していたときのような問題（形成厚さのムラ等に起因する輝度ムラ、色度ムラ）は生じない。
【００４２】
また、上記第一および第二実施形態におけるガラス部材４，１２に対する蛍光被膜５，１３の形成は、刷毛による塗布や、スプレーによる吹き付け等によって簡単に行うことが可能であるため、従来のように、ガラス管の内部に蛍光体スラリが詰まったり、均一な厚みが得られないといった問題もなくなる。
また、いずれの実施形態においても、平板状のガラス部材４，１２に対して蛍光被膜５，１３を形成するため、比較的容易に蛍光体スラリをガラス部材４，１２の全体に均一に塗布して、均一な厚さを有する蛍光被膜５，１３を得ることができる。
【００４３】
なお、上記各実施形態においては特に説明しなかったが、照明装置の上方に液晶表示素子を配置すれば、液晶表示装置として供することができるのは勿論である。また、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明にかかる照明装置においては、従来のように冷陰極放電管の内面に蛍光被膜を形成することなく、光源である冷陰極放電管から放出された紫外光を可視光に変換可能な光変換部材を冷陰極放電管外部に設け、かかる光変換部材を平板状のガラス部材と蛍光被膜とを用いて構成している。したがって、本発明によれば、冷陰極放電管のガラス管内面に蛍光被膜を形成する必要がないため、蛍光体スラリの目詰まりや蛍光被膜の厚みの不均一がないので、さらなる冷陰極放電管の細管化を進めることが可能となり、これに起因して装置の小型化を実現することができるとともに、小型で且つ輝度ムラや色度ムラ等を起こさない照明装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施形態にかかる照明装置の概略断面図
【図２】本発明の第一実施形態にかかる照明装置を成す光変換部材の概略斜視図
【図３】本発明の第二実施形態にかかる照明装置の概略断面図
【図４】従来技術にかかる照明装置を構成する冷陰極放電管の概略断面図
【図５】従来技術にかかる冷陰極放電管内に蛍光体スラリを塗布する方法の一例を示す概略断面図
【符号の説明】
１  導光体
２  冷陰極放電管
３，１１  光変換部材
４，１２  ガラス部材
５，１３  蛍光被膜
６  光反射板
７，１４  光拡散板
８，１５  プリズムシート
９  光反射体
１０，１６  光制御部材
１７  反射部
１９  光反射部材
【図１】
2005019049.tif 000003
【図２】
2005019049.tif 000004
【図３】
2005019049.tif 000005
【図４】
2005019049.tif 000006
【図５】
2005019049.tif 000007